大锻件内部空洞热锻闭合的Z-C判据及其应用

大锻件内部空洞闭合是一个多尺度问题。基于细观塑性理论和体胞模型,推导出大锻件内部空洞的体积演化方程,通过分析空洞闭合的力学条件,建立大锻件高温成形过程中内部空洞闭合的Z-C判据。Z-C判据对人们熟知的定性结论能够从理论上给出定量解释,发现硬化指数、远场应力三轴度和等效应变对空洞闭合均有重要影响,并揭示出影响规律。数值模拟研究表明,运用Z-C判据和CAE技术不仅可以判断空洞是否闭合,而且可以模拟空洞的体积变化过程,揭示空洞演化规律。Z-C判据为大锻件锻造工艺的优化设计提供了一条新途径。

大锻件内部孔洞闭合研究

介绍大锻件内部孔洞形成原因,指出影响孔洞机械性闭合的因素有锻件高径比、孔洞位置、孔洞形状及应力三轴度,而影响孔洞焊合的因素有压力、温度、保温时间、剪应力及冷却方式,提出孔洞闭合的判据,为制定大锻件生产工艺提供依据。

基于PERCLOS判据的驾驶员疲劳监测系统

针对疲劳驾驶监测常用算法运算效率低的问题,提出了一种基于单位时间内人眼闭合时间所占比例(PERCLOS)判据的驾驶员疲劳监测方案。针对传统顺序执行算法运算效率低的问题,提出了基于流水线算法的人脸检测及人眼跟踪算法。针对传统顺序式算法对硬件要求高的问题,本系统运行在低端现场可编程门阵列(FPGA)上,设备成本大幅降低。并利用PERCLOS判据作为判断驾驶员是否疲劳的依据。实验表明,本文所提出的基于流水线算法的图像处理算法使系统拥有了较高的实时性和较低的资源占用,实现了60fps的处理速度,系统的准确度达到了95%以上。

张开裂纹闭合的数值模拟及简化判据研究

采用复变函数和保角变换的方法分析了压缩作用下脆性材料内张开型裂纹闭合变形规律,在此基础上,提出的裂纹闭合载荷简化求解公式,并进行了误差分析,分析表明采用简化公式计算结果和前人提出的理论解结果相差不大,但大大简化了计算,便于应用。并参照现有的试验,采用有限元法对压缩作用下的张开型裂纹的闭合过程进行了数值模拟,数值结果表明:张开型的椭圆裂纹面在压缩作用下要么完全闭合,要么完全张开,不存在中间状态,验证了以上的闭合规律;通过对有限元模型的节点位移变化规律的分析,提出了采用数值求解裂纹闭合载荷的方法,并将数值计算结果和理论解及简化解进行了对比分析,三者吻合很好,验证了闭合载荷简化求解方法的可靠性。